This study presents a two-dimensional (2D) hydro-morphodynamic simulation of sediment dynamics in the Gemenc floodplain, a critical ecological zone along Hungary’s Danube River. The 60 km study area has a mean discharge of approximately 2300 m³/s, with peak floods exceeding 8000 m³/s. The objective was to analyze sediment transport, deposition, and flood hydrodynamics to support future floodplain restoration. The HEC-RAS 2D model was calibrated using water levels (Baja station), 2024 flood discharges, suspended sediment measurements, and visual stratigraphy surveys conducted after the event. A roughness sensitivity analysis was conducted to optimize Manning’s n values for various land covers. The hydrodynamic model showed strong agreement with observed hydrographs and discharge distributions across multiple cross-sections, capturing complex bidirectional flow between the main River and side branches. Sediment dynamics during the September 2024 Danube flood were effectively simulated, with SSC calibration showing a decreasing concentration trend, highlighting the floodplain’s function as a sediment trap. Predicted deposition patterns aligned with field-based visual stratigraphy, confirming high sediment accumulation near riverbanks and reduced deposition in distal zones. The model reproduced deposition thickness with acceptable variation, demonstrating spatial reliability and predictive strength. This study underscores the value of 2D modeling for integrating hydrodynamics and sediment transport to inform sustainable floodplain rehabilitation.

A Gemenci-erdő és Béda-Karapancsa területek hullámterei nagy kiterjedésük okán (is) kiemelt természeti értéket képviselnek. A Duna és a mellékágak mederszintjei között az elmúlt időszak süllyedési és feltöltődési folyamatai nyomán egyre nő a különbség, ami beavatkozás nélkül súlyos ökológiai következményeket vetít előre. Egy átfogó morfodinamikai kutatás keretében célul tűztük ki a jelen állapot felmérését, majd erre alapozva javaslatot teszünk egy hosszútávon fenntartható állapotra. A kutatás köztes lépésében ismertetjük a hidrodinamikai modellek első eredményeit, példát hozunk a keresztirányú átjárhatóság (laterális konnektivitás) értékelésére. Bemutatjuk az árvízi kockázatkezelésből ismert vízmélység-vízsebesség alapú besorolási rendszert, amely jelen alkalmazásában jól megfeleltethető a szubjektív besoroláson alapuló potamális osztályozás típusainak. A modell a további, részletes terepi felmérések adatain alapulóan finomításra szorul. Azonban a bemutatott módszertan segíthet a jelen állapot értékelésében és fontos információval szolgál jövőbeni hatásvizsgálatok alapozásához, mind hidrodinamikai, mind ökológiai vonatkozásban.

Considering currently operative European and worldwide regulations, preserving and/or improving the state of remnant alluvial floodplains is a high-priority goal for experts. One of the threats is the decrease of lateral connectivity: due to the erosion in the mainstem riverbed and the sedimentation of the floodplain and its channels, the bed elevation gap slowly increases between the main channel and the side branches and oxbows of the floodplain. Without revitalization measures, this progress predicts severe ecological consequences. As an example, and as a continuation of our earlier work, we considered the Gemenc floodplain forest along the Danube, in Hungary. We set up a two-dimensional coupled hydrodynamic and sediment transport computational model to describe floodplain deposition dynamics. Model validation was carried out with historical data, i.e., two ground elevation sets measured in 1990 and in 2009, respectively. Our aim was 1. to show, how coarse resolution measured data can be used for validating a large-scale model in terms of sediment deposition processes, and 2. to interpret the first results on some areas exposed to strong deposition, after validation. Showing good agreements in three pillars: magnitude of estimation, spatial tendencies and spatial patterns, the model was deemed valid. We were also able to observe a clear gradient, along which areas could be categorized with high, medium and small extent of sediment deposition. With this model, the sediment dynamics in the Gemenc floodplain forest can be assessed, with special attention to the impact analysis of restoration measures to improve lateral connectivity conditions.

Hiányos ismeretekkel rendelkezünk a halközösségek szerkezetét meghatározó abiotikus tényezők jelentőségéről nagy folyókban. Kutatásunkban a Duna magyarországi szakaszán 2004. és 2022. között végzett halfaunisztikai felmérésekben szereplő 20 leggyakoribb halfaj előfordulásaihoz rendeltünk vízügyi adatsorokból, illetve hidrodinamikai szimulációkból adatokat és ezek között gépi tanulás (Machine Learning-ML) segítségével kerestünk összefüggéseket. Az elemzésben független változóként feltüntetett 9 abiotikus tényező közül a sodrás sebessége, a vízmélység és a mederanyag összetétele bizonyultak a legmeghatározóbb változóknak, ami összecseng a korábbi kutatások eredményeivel. Emellett, az általunk készített Random Forest modell alkalmasnak bizonyult adott körülmények mellett az elemzett halfajok számosságának prediktálására a Duna teljes hazai szakaszán. Ezek a becslések az egyes halfajok számára optimális élőhelyeket számszerűsítik. A ML elemzés mellett lehetőségeket mutattunk a nagy teret és időt lefedő halfaunisztikai adatbázis populációs kapcsolatok vizsgálatában (mint például invazív és őshonos fajok viszonya) való használatára klasszikus statisztikai módszerekkel. Az itt kapott eredmények sok esetben összecsengtek a random forest modellel, azonban okot adnak a modell további független változókkal való bővítésére a dunai halfajok ökológiájának jobb megértése érdekében.